Gestione clinica di una grave acidosi lattica secondaria ad intossicazione da metformina

Abstract

L’acidosi lattica rappresenta una complicanza grave e potenzialmente fatale a cui possono andare incontro i pazienti diabetici. La gravità di tale condizione clinica è essenzialmente dovuta alla difficile correzione dell’equilibrio acido-base che richiede spesso il ricorso a tecniche emodialitiche per prolungati intervalli di tempo. Nel caso clinico descritto si affrontano le principali manifestazioni cliniche che caratterizzano questa condizione approfondendone i principali aspetti fisiopatologici e gestionali.

Parole chiave: acidosi lattica, metformina, MALA, danno renale acuto

Introduzione

Il diabete mellito (DM) rappresenta globalmente una delle principali malattie, tanto da venir considerato una vera e propria emergenza epidemiologica. Negli ultimi decenni, tale patologia è aumentata in modo significativo principalmente a causa del progressivo incremento dell’incidenza del DM di tipo 2. Secondo le statistiche redatte dall’OMS, nel 2014 oltre 422 milioni di adulti in tutto il mondo erano affetti da DM, cifra che ha raggiunto i 529 milioni nel 2021. Le attuali proiezioni confermano l’andamento “pandemico” di questa patologia stimando a 1,3 miliardi i   pazienti previsti nel 2050 [1, 2]. La terapia del DM, come noto, prevede diversi “step” comprendenti sia modifiche nello stile di vita che l’utilizzo di farmaci (ipoglicemizzanti orali, terapia insulinica).

Figura 1. Algoritmo proposto per il trattamento dei pazienti con diabete di tipo 2 e malattia renale cronica (modificato da [3]).
Ancor oggi la metformina rappresenta il farmaco ipoglicemizzante orale maggiormente prescritto ed è considerata la «first line therapy» per il diabete di tipo 2 di nuova diagnosi [4]. La metformina appartiene alla classe delle biguanidi, farmaci di origine vegetale derivanti dalle foglie della Galega officinalis, pianta erbacea perenne da cui vengono estratti alcaloidi noti per il loro effetto ipoglicemizzante [5]. La metformina è stata valutata a partire dagli anni ’40, inizialmente nella ricerca di nuovi agenti antimalarici ma, nel corso dei test clinici, ha documentato una notevole azione ipoglicemizzante. Questa proprietà è stata descritta dal medico francese Jean Sterne, che per primo la utilizzò come antidiabetico, sottolineandone la maggiore titolabilità e la ridotta insorgenza di eventi avversi. La maneggevolezza della metformina deriva principalmente dalla sua struttura chimica: infatti, a pH fisiologico, è una molecola idrofila cationica (> 99,8%) che, nonostante il suo basso peso molecolare, presenta una scarsa diffusione passiva attraverso le membrane cellulari. Inoltre, a differenza di altri biguanidi, come la fenformina, non subisce particolari processi metabolici e viene eliminata sostanzialmente immodificata mediante secrezione tubulare [6].

Figura 2. Struttura chimica della Metformina e della Fenformina (modificato da [7]).
Le ragioni del successo di questa molecola, e di conseguenza del suo elevato impiego terapeutico, sono da ricercarsi prevalentemente nella lunga esperienza clinica globale – oltre sessant’anni di utilizzo – nonché negli scarsi effetti collaterali osservati e generalmente limitati all’apparato gastroenterico, come diarrea, nausea e, in misura minore, vomito [8].

Nei soggetti sani, la metformina viene somministrata per os fino a 3 volte/die per una dose cumulativa massima che raramente supera i 3 grammi.

Circa il 40% della dose assunta viene assorbita a livello dell’intestino tenue, in special modo nel duodeno e nel tratto prossimale del digiuno mentre il 10% più distalmente a livello dell’ileo e del colon. Il 50% del farmaco non assorbito si accumula a livello della mucosa intestinale e viene successivamente eliminato con le feci [9]. L’assorbimento gastrointestinale è generalmente incompleto, con una discreta variabilità intra – interindividuale e la sua biodisponibilità è mediamente di circa il 55% [9].

Parametro Soggetti   Sani Insufficienza renale
Biodisponibilità (%)  50-60  50-60
Volume di distribuzione (L)  500-600 variabile
Emivita (ore)  3  4,5-13,5
Clear/F (ml/min.)  933-1317  200-850
Soglia tossica plasmatica (mg/L)  5  5
EGFR > 90 ml/min/1.73 m2 superficie corporea  3000  
eGFR tra 89 e 60 ml/min1.73 m2 superficie corporea.    2000
eGFR tra 59 e 45 ml/min1.73 m2 superficie corporea. 1000
eGFR  tra 44 e 30 ml/min. 1.73 m2 superficie corporea 500
Tabella 1. Farmacologia della metformina nei soggetti normali e nell’insufficienza renale cronica (modificato da [10]).

L’eliminazione del farmaco avviene con le urine, prevalentemente per secrezione tubulare, in forma immodificata. Il passaggio della metformina dalla circolazione generale alle cellule epiteliali renali è mediato principalmente dal trasportatore OCT2 (gene SLC22A2), espresso soprattutto a livello della membrana basolaterale tubulare, mentre il passaggio dalla cellula tubulare all’emuntorio renale è mediato dai trasportatori: MATE1 (SLC47A1) e MATE2-K (SLC47A2) [11, 12].

Come evidenziato nella Tabella 1 il rapporto tra la clearence renale media e la clearence totale apparente (Clear/F) presenta una proporzionalità inversa che si manifesta per i vari livelli di danno d’organo, motivo per cui il dosaggio del farmaco va progressivamente adattato, riducendone il dosaggio al peggioramento della funzione renale. La clearance totale apparente (Clear/F) viene definita dal rapporto tra la clearance renale (Clear) e biodisponibilità del farmaco (F) e quando è costante (ovvero indipendente dalla concentrazione o dal flusso sanguigno dell’organo) il processo di eliminazione del farmaco è definito di primo ordine e lineare [13].

Le linee guida KDIGO definiscono i limiti di prescrevibilità della metformina sulla base della funzione renale. Infatti, se nei soggetti con normale funzione d’organo (eGFR > 90 ml/min/1,73 m2) non sussistono particolari problemi e la dose massima giornaliera è pari a 3 g, nei pazienti in cui si sospetta compromissione renale, l’eGFR deve essere valutato prima di iniziare il trattamento e successivamente ad intervalli regolari, compresi tra i 3 e i 12 mesi, sulla base del filtrato glomerulare stimato. Per quanto riguarda la dose da somministrare, nei pazienti con eGFR tra 60 e 89 (stadio II KDIGO) la dose massima deve essere inferiore a 3 gr/die in 2-3 somministrazioni; in quelli con eGFR tra 45 e 59 ml/min/1.73 m2 la dose deve essere inferiore a 2 gr/die, e tra 30 e 44 ml/min/1.73 m2 inferiore a 1 gr/die. La metformina è controindicata nei pazienti con eGFR inferiore a 30 mL/min/1,73 m2 [14].

In presenza di condizioni cliniche che ne riducono l’escrezione renale, come disidratazione, stati settici o insufficienza renale grave, è possibile l’insorgenza di una condizione nota come acidosi lattica associata alla metformina (MALA) in grado di determinare fino a 19 casi ogni 100.000 pazienti-anno [15, 16]. L’importanza della metformina nel determinismo dell’acidosi lattica è stata evidenziata anche dal National Poisons Information Service (NPIS) Britannico che attraverso una analisi retrospettiva decennale (casi tra il 2010 e il 2019) ha sottolineato il ruolo della metfomina, specie se associata ad altri farmaci ipoglicemizzanti orali, nel determinismo della condizione clinica [17]. La MALA rientra nel gruppo delle acidosi lattiche di tipo B ovvero quelle in cui non si osserva una primitiva ipoperfusione tissutale.

Il meccanismo alla base dello sviluppo dell’acidosi lattica nei pazienti che presentano un sovradosaggio da metformina non è del tutto compreso, sebbene siano state ipotizzate due possibili cause (Figura 3):

  • soppressione della gluconeogenesi epatica;
  • inibizione del complesso 1 della catena respiratoria con blocco della glicolisi aerobica (compartimento mitocondriale) e aumento della glicolisi anaerobica (compartimento citosolico) [18, 19].

L’effetto finale di questi meccanismi è rappresentato dall’incremento della concentrazione del lattato con conseguente riduzione del pH ematico e del rilascio di ioni H+.

Figura 3. Rappresentazione schematica della sintesi del lattato intracellulare (la metformina inibisce il complesso mitocondriale I (modificato da [20]).
Il lattato deriva dal metabolismo anaerobio del piruvato, ed è prodotto dalla maggior parte dei tessuti dell’organismo, sebbene il maggior sito di produzione sia rappresentato dal muscolo scheletrico [21]. In condizioni normali, viene rapidamente eliminato dal fegato ed in minima quantità dal rene. Il lattato prodotto viene rapidamente immesso in circolo e trasportato in sede epatica dove, attraverso il ciclo di Cori, viene nuovamente convertito in piruvato diventando in tal modo ancora una volta disponibile per la glicolisi.

La disfunzione cellulare nell’iperlattatemia è complessa. L’ipossia tissutale, se presente, è un fattore importante ed in grado di determinare conseguenze potenzialmente fatali. In presenza di un pH cellulare acido, è probabile che si realizzi una la disfunzione a livello miocardico con riduzione della contrattilità e gittata cardiaca, riduzione pressoria e peggioramento della perfusione tissutale. Il miocardio, sottoposto a questa condizione di stress, appare maggiormente sensibile all’insorgenza di aritmie cardiache ed è meno responsivo all’azione delle catecolamine [22]. A questa condizione contribuisce anche l’incremento dell’ipossia sistemica favorita dall’innalzamento nel torrente ematico degli ioni H+ che determinano una riduzione della dissociazione dell’ossigeno dall’emoglobina, peggiorando, di fatto, la condizione ipossica.

Curva di dissociazione dell’ossiemoglobina
Figura 4. Curva di dissociazione dell’ossiemoglobina (modificato da [23]).

Caso clinico

Descriviamo il caso clinico di una donna caucasica di 56 anni che nel gennaio 2025 veniva trasportata presso il pronto soccorso del nostro Ospedale, per episodi di nausea e vomito con quadro di oligo-anuria. Dall’anamnesi raccolta si apprendeva che risultava affetta da diabete mellito tipo 2 (DMT2) in trattamento con metformina (1500 mg totali) ed ipertensione arteriosa in terapia con sartani (candesartan 32 mg). Non si documentavano ulteriori patologie di rilievo ad eccezione di un quadro di obesità di I grado. Gli esami ematochimici eseguiti all’ingresso mostravano un verosimile quadro infettivo documentato sia dalla presenza di leucocitosi prevalentemente neutrofila (GB:16.300 mila/µL; Neutrofili 85.4%) che dall’incremento della PCR (1,31 mg/dl) mentre gli indici di funzione renale mostravano un quadro di AKI, Crs 2,4 mg/dl rispetto a precedenti valori medi di 1,2 mg/dl. Gli elettroliti sierici apparivano nella norma (Na+ ;137 mEq/l, Cl 101 mEq/L) ad eccezione di una iperkaliemia moderata (5.7 mmol/l), con un quadro di iperglicemia (380 mg/dl); nella norma le transaminasi (AST: 18.90 U/l, ALT 36.8 U/l). All’EGA era presente un quadro di acidosi lattica (pH 7.05 PCO2 17 mmHg HCO3- 4.2 mmol/l) con valori dei lattati indosabili. Sulla base del quadro clinico i colleghi del PS che avevano in carico la paziente provvedevano all’avvio di terapia correttiva tramite infusione di flaconi di NaHCO38,4%. In seguito alla somministrazione di bicarbonato, si otteneva una correzione parziale dell’acidosi (pH 7,3 pCO2 19.8 mmHg HCO3 10.1 mmol) e della kaliemia (3.3 mmol/l); tuttavia persistevano livelli di lattato sierico indosabili (> 30 mmol/l).

Nell’ora successiva si assisteva ad un nuovo peggioramento dei parametri relativi all’EAB (pH 7,1 pCO2: 23,1 mmHg; pO2: 54,8 mmHg; HCO3 :10 mmol; EB -21.8 mmol/l) con lattati indosabili; veniva pertanto posta indicazione a terapia emodialitica previa sostituzione del CVC infusionale a tre vie, precedentemente posizionato dai colleghi, con un CVC temporaneo per emodialisi Mahurkar Elite® 20 cm in vena femorale destra. In seguito ad un repentino e improvviso peggioramento delle condizioni cliniche generali, associato a perdita di coscienza (GCS: 6), necessità di ventilazione e di supporto emodinamico, la paziente veniva trasferita presso il reparto di Terapia Intensiva-Rianimazione dove veniva avviata ventilazione assistita (intubazione oro-tracheale e ventilazione meccanica) e terapia con inotropi (noradrenalina 0,2 mcg/kg/min). Iniziava pertanto sotto stretto monitoraggio multiparametrico trattamento emodialitico tipo CVVHD. Le condizioni nelle prime ore dall’inizio della terapia dialitica risultavano gravissime con emodinamica particolarmente instabile (PA 60/30 mmHg) nonostante infusione di agenti inotropi. Veniva eseguito stick estemporaneo delle urine risultato positivo per chetonuria (++++), si iniziava terapia correttiva con infusione di insulina rapida 50 UI/50ml Sf + glucosata 10% 500 ml a 40 ml/h.

All’EGA eseguito ad inizio trattamento extracorporeo si evidenziava un quadro di severa acidosi metabolica con pH 6.9, pCO2 43.2 mmHg pO2 54.8 mmHg HCO3 7.26 mmol/l EB -20.1 mmol/l, Lattati indosabili.

Nel corso del trattamento emodialitico, si rendeva necessario incrementare la dose degli inotropi aumentando la noradrenalina al dosaggio di 0.25 mcg/kg/min e aggiungendo dobutamina 2 mcg/kg/min. Il trattamento emodialitico durava complessivamente 27 ore, al termine delle quali si eseguiva EGA di controllo che documentava sostanziale miglioramento dell’EAB con pH pari a 7.41, HCO3 24 mmol/l, Lattati 4,7 mmol/l. I parametri alla deconnesione erano PA 90/60 mmHg. FC 100 bpm. Gli esami ematochimici eseguiti al termine del trattamento, documentavano sostanziale miglioramento della funzione renale (Crs 1.06 mg/dl), azotemia:17 mg/dl, glicemia: 88 mg/dl e normalizzazione degli elettroliti sierici (Na+ 145 mEq/l; K+4.33 mEq/l). Si evidenziava tuttavia sofferenza epatica sottolineata dall’incremento delle transaminasi (ALT: 74 U/l, AST 58,4 U/l) della LDH 436 U/l e della bilirubina (Tot:1,7 mg/dl Diretta:1.02 mg/dl). Le condizioni cliniche generali permanevano comunque gravi persistendo la necessità di supporto ventilatorio e circolatorio oltre che un quadro di oligoanuria nonostante terapia con furosemide (250 ml/a 10 ml/h).

Figure 5A e 5B. Andamento del PH, dei bicarbonati e dei lattati della paziente.

Figure 5A e 5B. Andamento del PH, dei bicarbonati e dei lattati della paziente.
Figure 5A e 5B. Andamento del PH, dei bicarbonati e dei lattati della paziente.
Figura 5C. Andamento della diuresi nelle prime 72 ore (trattamento dialitico iniziato a T0 e terminato dopo 27 ore).
Figura 5C. Andamento della diuresi nelle prime 72 ore (trattamento dialitico iniziato a T0 e terminato dopo 27 ore).

Dopo ventisette ore dall’ingresso in TI, per iniziale ripresa della diuresi, si sospendeva il trattamento emodialitico mentre a settantadue ore dall’ingresso si assisteva all’instaurarsi di poliuria (diuresi 200 ml/h). Per tale motivo e per il miglioramento dell’emodinamica generale, appariva possibile un progressivo decalage della noradrenalina fino alla completa sospensione. Si osservava normalizzazione della funzione epatica (ALT: 31.60 U/I AST: 45.30 U/I) pur persistendo incremento dell’LDH (340 U/l).

All’EGA si osservava riduzione dei lattati a 1,4 mmol/l. Durante il quarto giorno di ricovero la paziente veniva estubata pur mantenendo un supporto respiratorio tramite ventimask (10 l/min, FiO2 40%). In considerazione del miglioramento degli indici di funzione renale si decideva di interrompere il trattamento sostitutivo e si procedeva alla rimozione del CVC femorale. Si proseguiva unicamente con la terapia medica monitorando: indici di funzione renale, diuresi ed EAB. In considerazione del bilancio idrico divenuto negativo per la massiva poliuria (-4500 ml), si avviava terapia reidratante tramite SF 0.9% 500 ml a 60 ml/h. Nei giorni successivi (settimo giorno in Terapia Intensiva)  la paziente presentava miglioramento clinico sostanziale, con normalizzazione dei principali parametri ematochimici e  del quadro generale, motivo per cui veniva traferita presso il reparto di medicina interna dove si ottimizzava terapia diabetica e si eseguivano cicli di FKT prima della dimissione. Dopo ventisei giorni complessivi di ricovero la paziente veniva dimessa in buone condizioni cliniche generali, con indici di funzione renale compatibili con CKD IIIB KDIGO (Crs 1,49 mg/dl eGFR 39 ml/min/1.73 m2).

 

Discussione

L’acidosi lattica è un’acidosi metabolica con gap anionico aumentato definita per valori di pH inferiore a 7.35 e da un livello di lattati plasmatici superiore a 5 mmol/L. Nei casi più gravi, si associa a «multiorgan failure», in particolare a carico del SNC (stupor, coma, convulsioni) e dell’apparato cardiovascolare (ipotensione, fibrillazione ventricolare), a cui spesso si associano coinvolgimento polmonare e renale, con conseguente incremento del rischio di mortalità [24]. Diversi studi hanno stimato una percentuale di mortalità media pari al 30% con punte del 50% specialmente nei pazienti che presentano punteggi particolarmente elevati nella scala Acute Physiology and Chronic Health Evaluation (APACHE) score III [25, 26].

Questa condizione clinica deve essere tempestivamente riconosciuta e trattata. In generale il ripristino della perfusione tissutale dopo una compromissione emodinamica è essenziale nel trattamento dei pazienti e l’utilizzo di agenti inotropi e vasopressori appare mandatorio per mantenere un’emodinamica efficace e ridurre la produzione di lattati e l’ipossia tissutale [27]. L’utilizzo di dosi elevate di catecolamine deve essere comunque particolarmente monitorato poiché possono aggravare l’acidosi lattica attraverso la riduzione della perfusione tissutale secondaria alla vasocostrizione. Le soluzioni di cristalloidi e i colloidi sono entrambe efficaci nel ripristinare la perfusione tissutale in pazienti con sepsi o ipovolemia, sebbene debbano essere utilizzate con particolare cautela in caso di sanguinamento o AKI. Nel caso in cui si propenda per l’utilizzo di colloidi è preferibile utilizzare albumina [28].

L’apporto di ossigeno tissutale dipende dalla gittata cardiaca, dal flusso ematico locale, dalla concentrazione di emoglobina e dalla pressione parziale dell’ossigeno (pO2). In caso di necessità è opportuno eseguire emotrasfusioni al fine di mantenere il valore di emoglobina superiore a 7 g/dl, mentre il supporto ventilatorio va garantito per mantenere una pO2 adeguata. Può essere necessaria anche la ventilazione invasiva per prevenire l’ipercapnia, in particolare se l’acidemia persiste o peggiora [27]. Particolare attenzione deve essere rivolta al quadro microvascolare.

Nel caso descritto è opportuno osservare che, nonostante l’uso di CVVHD, i valori sierici di acido lattico sono rimasti elevati per diverse ore, fenomeno ascrivibile a diversi fattori precipitanti come l’arresto cardiocircolatorio, l’instabilità emodinamica e la necessità di usare elevati dosaggi di inotropi e amine vasoattive oltre che l’alterata capacità del fegato di metabolizzare acido lattico [29]. Un aspetto particolare è stato osservato in seguito all’ipercorrezione effettuata all’ingresso. La paziente ha sviluppato progressiva ipernatriemia ed incremento dei livelli di pCO2 con conseguente vasodilatazione riflessa. Questo effetto, per altro già noto, è stato descritto da Heanney e coll. [30] e rappresenta una problematica aperta nel trattamento del paziente con acidosi lattica da metformina. Per il conseguente rischio di peggioramento dell’equilibrio acido-base e dell’emodinamica, l’utilizzo del bicarbonato appare controverso e deve essere limitato. L’infusione di bicarbonato dovrebbe essere utilizzata per mantenere un pH > 7.20 ed in generale come terapia ponte in attesa dell’avvio del trattamento emodialitico che risulta essere quello risolutivo [31]. Il meccanismo alla base dell’incompleto funzionamento del bicarbonato di sodio come terapia in corso di MALA risiede nel fatto che tale molecola agisce esclusivamente sul comparto extracellulare, mentre il problema nella MALA deriva da un’acidosi intracellulare che compromette la normale respirazione e l’utilizzo del glucosio [32].

Come più volte ribadito, il trattamento risolutivo di questa condizione clinica è rappresentato dell’emodialisi. Calello e coll. [33], afferenti al workingroup delle intossicazioni, hanno fornito chiare indicazioni per l’avvio del trattamento dialitico che risulta mandatorio in presenza di:

  • concentrazione di acido lattico > 20 mmol/L,
  • pH ≤ 7.0
  • comorbidità come: shock, insufficienza renale o epatica acuta e compromissione dello stato mentale
  • fallimento delle misure di supporto standard o riduzione del livello di coscienza

Nel caso clinico esaminato, oltre alle condizioni riportate, potevamo aggiungere la presenza di un gap anionico aumentato (> 50 mEq/l) e il dato anamnestico della terapia domiciliare abituale che risultavano indicativi per una MALA.

L’utilizzo di metodiche di depurazione di tipo continuo (CRRT) dipende in buona misura dal volume di distribuzione del farmaco che deve essere rimosso. La CRRT deve essere presa in considerazione nel contesto di una compromissione generalizzata associata a contestuale disfunzione multiorgano sottostante e ad un peggioramento metabolico e respiratorio. La metformina presenta caratteristiche miste per quanto riguarda la dializzabilità, infatti è lipofila e ciò determina un elevato volume di distribuzione; tuttavia, possiede un basso legame proteico con conseguente emivita prolungata. Per tali motivi se da una parte l’emodialisi intermittente sembra essere più efficace nell’eliminazione sia del farmaco che del lattato rispetto alle modalità di clearance continua, dall’altro l’ampio volume di distribuzione, potrebbe richiedere sessioni di emodialisi prolungate per una clearance ottimale [34]. L’utilizzo di metodiche continue appare comunque indicato in caso di compromissione emodinamica al fine di ridurre l’impatto del trattamento emodialitico intermittente [35]. In generale, non esiste quindi una chiara superiorità, in termini depurativi, tra trattamenti prolungati o intermittenti, ma gli Autori sono concordi nell’interrompere il trattamento sostitutivo per valori di pH > 7.35 e di lattato inferiori a 3 mmol/L [33]. Come sottolineato in precedenza, non è ben chiara la superiorità tra metodiche dialitiche nel trattamento della MALA; tuttavia, l’utilizzo delle metodiche continue appare preferibile sia per la maggiore tollerabilità emodinamica che per la migliore e prolungata eliminazione del farmaco così da evitare effetti di tipo «rebound» [36, 37]. Un aspetto importante della CRRT è che può essere utilizzata per periodi prolungati con massimizzazione della rimozione della metformina, ed una velocità di eliminazione dal compartimento ematico pari in media al 2,4±0,9 %/h [38]. L’utilizzo della dialisi a bassa efficienza sostenuta (SLED) come modalità preferenziale di trattamento è ampliamente dibattuto e appare comunque valido. Attraverso un recente studio condotto da Greco e coll. per verificare se la SLED sia una scelta razionale nel trattamento dei pazienti con MALA e danno renale acuto, è emersa una non inferiorità in termini di rimozione rispetto ad un trattamento continuo, tuttavia si rendeva   spesso necessario un trattamento dialitico ulteriore il giorno successivo [39].

Oltre ad approcci “invasivi” sono state tentate altre modalità di trattamento dialitico nella gestione della MALA. Un recente studio thailandese ha valutato l’utilizzo della dialisi peritoneale in urgenza concludendo che non vi fosse una differenza statisticamente significativa tra i pazienti trattati con DP rispetto a trattati con IHD o CRRT [40]. Si sottolineano tuttavia le difficoltà oggettive di tale approccio rappresentate in prima battuta dalla necessità di poter disporre rapidamente un catetere peritoneale, eventualità spesso non realizzabile nella maggior parte degli ospedali.

Farmaco Peso Molecolare (Da) Volume di distribuzione

(L/kg)

Legame proteico (%) Metodica rimozione Utilizzata
Vancomicina 1500 (elevato) 0.2-1.25

(elevato)

75 (elevato)

High-flux HD

and CRRT

Gentamicina 477

(medio)

0.2-0.3

(basso)

0 Standard HD
Litio 6.9

(basso)

 0.6-0.9

(medio)

0 Standard HD o high-flux HD
Metformina 166

(basso)

0.5

(moderato)

0 Standard HD o high-flux HD
Aspirina 138

(basso)

0.17

(basso)

90

(elevato)

 High-flux HD
Teofillina 180

(basso)

0.45-0.7

(medio-elevato)

60

(medio)

High-flux HD (eventualmente seguita da CRRT)
Carbamazepina 236

(basso)

0.8-1.8

(elevato)

          78

(elevato)

High-flux HD (eventualmente seguita da CRRT)
Acido Valproico 144

(basso)

0.1-0.2 (basso) 90%

(elevato)

High-flux HD (eventualmente seguita da CRRT)
Metotrexate 454

(medio)

Acuto

(0.18 basso)

Cronico

(0.4-0.8 medio)

50%

(medio)

High-flux HD
Tabella 2. Parametri farmacologici e farmacocinetici di alcuni farmaci e metodiche dialitiche utilizzate per la rimozione (modificato da [4]).

L’ECMO, laddove disponibile, è un potenziale strumento utilizzabile qualora l’emodinamica del paziente non consenta il ricorso all’emodialisi e non risponda adeguatamente agli agenti vasopressori. Il razionale all’utilizzo di tale terapia è rappresentato dalle seguenti condizioni:

  • sindrome da bassa gittata cardiaca: indice cardiaco < 2 L/m2/min per un tempo > 3 h e/o accompagnato da acidosi metabolica (eccesso di basi > 5 mmol/L);
  • shock cardiogeno non responsivo ai farmaci e alla contropulsazione del palloncino aortico;
  • arresto cardiaco [42].

L’ECMO pertanto può migliorare rapidamente le funzioni respiratorie, cardiache e circolatorie aumentando le possibilità di sopravvivenza del paziente a patto che sia avviato un trattamento emodialitico tipo CRRT. Altro vantaggio non trascurabile dell’ECMO consiste nel fornire un valido apporto di ossigeno, riducendo in tal modo il rischio di idrolisi anaerobica e migliorando la perfusione cellulare e miocardica con conseguente riduzione del rischio aritmogeno [43].

Nel contesto di uno shock refrattario, ha trovato impiego anche il blu di metilene. Tale farmaco si comporta come trasportatore di elettroni alternativo che bypassa il complesso 1 nella catena mitocondriale di trasporto degli elettroni facilitando la fosforilazione ossidativa e riducendo la produzione di acido lattico. Tale approccio tuttavia risulta poco utilizzato [44].

 

Conclusioni

Si può affermare che l’acidosi lattica indotta da metformina è una condizione clinica grave e potenzialmente fatale in considerazione delle possibili complicanze sistemiche.

La diagnosi è prevalentemente di esclusione e richiede l’integrazione di dati anamnestici con dati laboratoristici.

Il trattamento di elezione è rappresentato dalle terapie sostitutive della funzione renale «latu sensu» riservando all’infusione di bicarbonati il ruolo di terapia ponte al fine di evitare possibili peggioramenti dell’equilibrio acido base derivanti dall’ iperproduzione di CO2.

Al momento non esiste una chiara evidenza di superiorità delle metodiche dialitiche continue rispetto a quelle intermittenti ma in generale le prime vanno riservate a pazienti emodinamicamente instabili o con grave e rapido peggioramento clinico, mentre le seconde possono essere utilizzate in tutti i casi in cui non vi sia instabilità del paziente.

La MALA è in genere una condizione prevenibile attraverso semplici azioni di prevenzione come:

  • Regolare controllo della terapia antidiabetica del paziente
  • Monitoraggio della funzione renale ed eventuale aggiustamento posologico del farmaco in caso di riduzione dell’eGFR
  • Sospensione del farmaco in caso di condizioni che riducano la clearance come disidratazione o quadri infettivi.

In considerazione della possibile gravità di tale condizione clinica e della relativa facile prevenibilità, auspichiamo maggior collaborazione tra i vari specialisti e la medicina territoriale al fine di ridurre quanto più possibile l’insorgenza di questa grave condizione. Si sottolinea inoltre la necessità di monitorare nel tempo la funzione renale nei pazienti nefropatici da parte delle varie figure specialistiche coinvolte nella gestione dei pazienti, al fine di adeguare precocemente il dosaggio del farmaco alla funzionalità renale evitandone, quindi, l’accumulo e limitando al minimo il rischio di intossicazione da metformina.

 

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Insufficienza renale acuta, acidosi lattica e metformina: due casi clinici e review della letteratura

Abstract

L’acidosi lattica è un potenziale evento avverso collegato alla terapia con metformina. Sebbene l’acidosi lattica associata a metformina (MALA) sia una condizione rara (circa 10 casi/100.000 pazienti/anno), di casi ne continuano ad essere riportati, con una mortalità del 40-50%. Descriviamo due casi clinici con gravissima acidosi metabolica, iperlattacidemia e insufficienza renale acuta, il primo anche con NSTEMI trattati con successo.

Parole chiave: acidosi lattica, metformina, insufficienza renale acuta.

Introduzione

La metformina è un farmaco di prima scelta nel trattamento del diabete mellito tipo 2. Sicura e facile da usare, essa rappresenta l’ipoglicemizzante orale più prescritto al mondo. Immessa in commercio nel 1961, la molecola è ancora oggi indicata dalle linee guida internazionali come il primo antidiabetico da impiegare per la terapia orale del diabete tipo 2 (non-insulino-dipendente) e dunque è considerata sicura, ma una possibile complicanza legata al suo utilizzo è l’acidosi lattica [1]. La metformina è controindicata nei pazienti affetti da severa disfunzione epatica o renale e una velocità di filtrazione glomerulare (VFG) <30 ml/min/1,73m2 rappresenta la soglia per la sua interruzione. Il rischio di acidosi lattica è più alto nei pazienti molto anziani e in quelli con disfunzione circolatoria, come l’insufficienza cardiaca congestizia. Sebbene l’acidosi lattica associata a metformina sia un’evenienza rara (prevalenza di 1-5 casi su 100.000 pazienti) la mortalità è pari al 40-50%. A causa della sintomatologia variegata e aspecifica, l’acidosi lattica associata a metformina è spesso difficile da predire e diagnosticare. È comunque noto che la MALA si verifica in presenza di un alterato rapporto tra aumentata produzione e alterato metabolismo/clearance di lattato [2].

 

Caso clinico n.1

Donna di 76 anni, con diabete mellito tipo 2, trattato con metformina. Non nota I.R.C. Giunge in pronto soccorso tramite il servizio di emergenza e accolta in codice rosso. Si presenta soporosa, ipotesa, anurica. Inoltre, da 7 giorni presentava sintomi di vomito e inappetenza. In anamnesi: ipertensione arteriosa, diabete mellito di tipo 2, fibrillazione atriale e scompenso cardiaco cronico. La creatininemia un mese prima era di 1,14 mg/dl. Al monitor bradicardia spinta con f.c. 20 bpm circa P.A. non apprezzabile, t.c. 33°C, f.r. 13 atti/min., SO2 non apprezzabile, arti freddi. Agli esami: creatinina 11,04 mg/dl, potassio 6,3 mmol/l, glicemia 685 mg/dl, grave acidosi metabolica (pH 7,05, PCO2 27 mmHg, PO2 68 mmHg, HCO3- (c) 9,4 mmol/l, BEecf -19,5 mmol/l, lattati 15.8 mmol/l). La paziente è stata trattata con infusione di liquidi, bicarbonato di sodio e supporto aminico; intubata e ventilata. Inoltre è stato impiantato P.M. temporaneo per via femorale destra ed eseguito PTCA/DES su CDX distale per NSTEMI. Per la persistenza di condizioni gravi, nonostante la terapia medica, il nefrologo chiamato in consulenza urgente ha dato indicazione al trattamento dialitico. Dopo le prime due sedute di bicarbonatodialisi si assisteva al miglioramento dell’emogasanalisi (EGA) e alla ripresa della diuresi; dopo 48 ore l’acidosi metabolica risultava risolta, è stata quindi sospesa la dialisi e la paziente è stata estubata il terzo giorno. Dimessa dopo 14 giorni con valori di creatininemia di 1,5 mg/dl.

Nel caso descritto, in particolare per la gravità dell’acidosi (pH di 7,05), la terapia medica e l’utilizzo della dialisi hanno dimostrato ottima efficacia nel ripristinare l’equilibrio metabolico, con ripristino dei parametri emodinamici ed EGA già dopo 24 ore, fino a completa correzione dopo 48 ore, consentendo l’interruzione della dialisi. La rapidità della diagnosi e dell’inizio del trattamento sostitutivo hanno avuto un importante impatto sulla prognosi della paziente.

Grafico 1: Caso clinico n.1: variazione dei principali parametri ematochimici pre- e post- trattamento dialitico.
Grafico 1: Caso clinico n.1- variazione dei principali parametri ematochimici pre- e post- trattamento dialitico.

 

Caso clinico n.2

Donna di 78 anni con anamnesi di cardiopatia ipertensiva, diabete mellito tipo 2 e pregresso intervento di colecistectomia per litiasi biliare. La terapia domiciliare comprendeva acido acetilsalicilico 100 mg die, ramipril 5 mg die e metformina cp 850 mg due volte/die. Si presenta in P.S. per sintomatologia algica addominale, vomito da circa 5 giorni, calo ponderale e oligo-anuria. I parametri all’ingresso erano i seguenti: P.A. 165/80 mmHg; F.C. 88 bpm; SO2 97% (Aria/Ambiente). Gli esami di laboratorio evidenziavano: urea: 167 mg/dl; creatinina: 8,70 mg/dl; amilasi e lipasi nei limiti della norma; PCR: 9,89 mg/l; leucociti: 18,11 × 10^3/μl. L’EGA segnalava un quadro di gravissima acidosi metabolica: pH 6,64, PCO2 14 mmHg, PO2 120 mmHg, lattati 10,8 mmol/l, BECF -26,7, HCO3-(c) 3,6 mmol/l, HCO3 st 6,3 mmol/l.

La paziente esibisce esami di 1 mese prima che evidenziavano una normofunzione renale con creatininemia di 1,13 mg/dl, urea 15 mg/dl.

È stata trattata con infusione di liquidi e bicarbonato di sodio, ma le infusioni di bicarbonato di sodio all’8,4% (3 × 100 ml) non avevano effetto sui livelli sierici di bicarbonato, mentre il lattato sierico

ha continuato a salire fino a un massimo di 23 mmol/l. Dunque, per l’insuccesso della terapia medica si è rapidamente intrapreso il trattamento sostitutivo della funzione renale in Acetate Free Biofiltration (AFB) con infusione di bicarbonati 2000 ml/h per 4 ore, flusso ematico di 250 ml/min, dopo aver posizionato un catetere temporaneo per emodialisi (HD) in giugulare interna destra sotto guida ecografica; dopo le prime 24 ore si assisteva al miglioramento dell’EGA e alla ripresa della diuresi; dopo 48 ore l’acidosi metabolica risultava risolta, è stato sospeso il trattamento AFB (acetate free biofiltration ). Dimessa dopo 14 giorni con valori di creatininemia di 1,5 mg/dl e miglioramento netto delle condizioni generali. Nel caso descritto, particolare per la gravità dell’acidosi (pH di 6,64), la terapia medica e l’utilizzo dell’AFB hanno dimostrato ottima efficacia nel ripristinare l’equilibrio metabolico, con miglioramento notevole dei parametri emodinamici ed EGA già dopo 24 ore, fino a completa correzione dopo 48 ore, consentendo l’interruzione del trattamento sostitutivo. La rapidità della diagnosi e dell’inizio dell’AFB hanno avuto un importante impatto sulla prognosi della paziente.

Grafico 2: Caso clinico n.2: variazione dei principali parametri ematochimici pre- e post- seduta AFB.
Grafico 2: Caso clinico n.2 – variazione dei principali parametri ematochimici pre- e post- seduta AFB.

 

Discussione

La metformina è una biguanide utilizzata sempre più frequentemente negli obesi affetti da diabete mellito di tipo 2 e nel trattamento della sindrome dell’ovaio policistico.

Un effetto collaterale importante, a seguito del suo impiego, è l’insorgenza di acidosi lattica che porta a morte in circa il 50% dei casi. Questo grave disordine metabolico, considerato raro fino a poco tempo fa, sta diventando ora più frequente vista l’ampia diffusione del farmaco; poiché la metformina viene eliminata per il 90% con le urine, l’insorgenza di insufficienza renale è una delle cause più frequenti del suo accumulo. La metformina causa acidosi lattica attraverso due meccanismi: modificando il metabolismo intracellulare da aerobico ad anaerobico e sopprimendo la gluconeogenesi derivante dal lattato.

L’acido lattico è un normale metabolita, prodotto dalla glicolisi anaerobica per riduzione del piruvato. La sua produzione è dell’ordine di circa 1 mmol/kg/h, pari a oltre 1500 mmol al giorno, per una concentrazione di 0,6 e 1 mmol/l, rispettivamente a livello arterioso e venoso. Sebbene il lattato venga prodotto da tutti i tessuti, i maggiori siti responsabili della sua produzione sono il muscolo scheletrico, il cervello, i globuli rossi e la midollare renale. Il lattato può andare incontro a due destini: riconversione a piruvato oppure escrezione da parte dei reni. Sebbene sia liberamente filtrato dai glomeruli renali, il lattato è perlopiù riassorbito nel tubulo prossimale. Normalmente, meno del 2% viene escreto nelle urine. Il piruvato è il precursore immediato, e unico, del lattato. Esso è prodotto nel citoplasma primariamente dal metabolismo del glucosio nella glicolisi (Fig. 1).

Figura 1: la glicolisi è la via metabolica che converte il glucosio in due molecole di piruvato, generando energia sotto forma di ATP.
Figura 1: la glicolisi è la via metabolica che converte il glucosio in due molecole di piruvato, generando energia sotto forma di ATP.

In presenza di ossigeno, il piruvato entra nei mitocondri ed è sottoposto a decarbossilazione ossidativa, per dare l’acetil-coenzima A e, infine, CO2 e acqua. La piruvato deidrogenasi (PDH) è l’enzima mitocondriale limitante nell’ossidazione del piruvato. Questo processo genera 36 moli di ATP e richiede NAD+. Il piruvato può anche prendere la strada del ciclo di Cori, nel fegato e nella corteccia renale, per essere riconvertito in glucosio. In condizioni di ipossia, il piruvato non può entrare nel mitocondrio e viene convertito a lattato, secondo un equilibrio dinamico fondato sul rapporto NADH/NAD+ e sulla concentrazione del piruvato stesso (Fig. 2). Solo 2 moli di ATP vengono generate da ogni mole di glucosio convertito in lattato.

Il fegato e i reni rispondono del 60% e 30%, rispettivamente, della clearance del lattato, sebbene la clearance dei lattati non correli con la funzione renale.

Figura 2: Ciclo di Cori: il lattato dal muscolo raggiunge per via ematica il fegato dove è riconvertito in glucosio, il quale a sua volta, rilasciato dagli epatociti, raggiunge il muscolo per la produzione di energia. 
Figura 2: Ciclo di Cori – il lattato dal muscolo raggiunge per via ematica il fegato dove è riconvertito in glucosio, il quale a sua volta, rilasciato dagli epatociti, raggiunge il muscolo per la produzione di energia.

L’acidosi lattica si verifica quando la produzione del lattato eccede il suo utilizzo. Crisi di grande male o esercizio fisico intenso sono esempi di incremento transitorio della produzione di lattato, che si associa con acidosi; in queste circostanze, il lattato è prontamente metabolizzato e l’acidosi risolta. Nella maggior parte delle acidosi lattiche clinicamente significative, comunque, non solo si ha una iperproduzione di lattato, ma esiste anche un’alterazione nel suo utilizzo. L’ipossia e l’ipoperfusione determinano un ridotto uptake del lattato a livello epatico, e il fegato diventa un sito di produzione del lattato stesso. Pertanto l’uso del farmaco deve essere guidato dall’estrema cautela sia nelle condizioni  che rafforzano la glicolisi anaerobica (infezioni, scompenso cardiaco e/o respiratorio) sia in quelle che favoriscono l’accumulo nel siero di lattato e/o del farmaco (insufficienza epatica e renale) [3] e ciò anche in considerazione del fatto che la grave acidosi metabolica può precipitare la sindrome coronarica acuta in virtù di un calo dell’utilizzo di energia [4] nonché alterando la contrattilità miocardica e provocando venocostrizione con congestione vascolare centrale, vasodilatazione arteriosa e resistenza agli effetti vasocostrittori delle catecolamine, specialmente quando il pH è 7,10-7,20 [5]. Gli effetti negativi sull’apparato cardiovascolare influenzano l’outcome  e “come validato da studi su modelli animali e su preparati di miocardiociti umani la riduzione della contrattilità cardiaca sembra addebitabile alla compromissione dei legami actina-miosina, all’interferenza nel rilascio di ioni calcio o alla ridotta responsività delle proteine contrattili allo stesso ione” [6, 7].

Il trattamento dell’acidosi lattica da metformina richiede talvolta una terapia di supporto alla stabilità emodinamica ma è fondamentale la correzione dello squilibrio acido-base, l’eliminazione del farmaco e la rimozione delle cause precipitanti.

Sebbene vengano spessissimo utilizzate soluzioni di bicarbonato, il loro uso è ancora controverso in letteratura. Infatti il bicarbonato viene metabolizzato a CO2 e acqua comportando un consumo di protoni cui segue diminuzione del pH intracellulare, aumento del lattato sierico, spostamento a sinistra dell’ossiemoglobina, e inoltre non è noto esattamente se il bicarbonato migliori veramente endpoint clinicamente rilevanti [9, 10].

La terapia sostitutiva della funzione renale si inserisce a pieno titolo nella terapia dell’acidosi lattica da metformina poiché si tratta di una piccola molecola (165 Da) con un basso legame farmaco-proteico e pertanto dializzabile. Inoltre, la terapia sostitutiva della funzione renale comporta diminuzione dei lattati e correzione del pH ematico [11].

Sia l’emodialisi standard a bicarbonato che l’emodialisi veno-venosa continua (CVVHD) possono essere usate, ma la letteratura segnala nella seconda metodica una clearance della metformina inferiore a quella in HD, e pertanto la CVVHD deve essere riservata ai solo pazienti instabili che non tollerano l’HD convenzionale [13].

Per quanto riguarda l’AFB (metodica utilizzata nel secondo caso descritto) abbiamo osservato una più veloce correzione dei parametri già con una seduta e la riteniamo metodica da preferisi poiché permette “l’infusione di grossi quantitativi di bicarbonati in brevissimo tempo, con progressiva correzione dell’acidosi metabolica e successiva stabilizzazione dell’emodinamica cardiaca e dei valori pressori” [12].


Conclusioni

L’acidosi lattica è una acidosi metabolica ad anion gap aumentato spesso associata all’uso della metformina ed a insufficienza renale acuta necessitante di trattamento sostitutivo della funzione renale. Essa è causa di elevata mortalità ed ulteriori studi sull’uomo sono necessari. Negli ultimi decenni, sono state rese disponibili per il trattamento dei pazienti con diabete di tipo 2, compresi quelli con funzionalità renale compromessa, diverse nuove classi di farmaci anti-iperglicemici, e alcuni di questi agenti hanno dimostrato una protezione cardiorenale [8]. Si ritiene quindi utile lo shift dalla metformina ad altri presidi farmacologici antidiabetici a partire dai 70 anni di età al fine di proteggere gli anziani da questa potenziale gravissima complicazione sempre osservata in anziani.

 

Bibliografia

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  12. Shoaib Ashraf, Prakash Upreti, Sunita Karki, Muhammad Khan, Rabih Nasr. Metformin-Associated Lactic Acidosis: A Case Report and Review. 2022, Cureus, 14(4): e24220. https://doi.org/10.7759/cureus.24220.
  13. Antonio Pontoriero, Antonino Saporita, Carlo Alberto Ricciardi, Biagio R Ricciardi. Metformina e Diabete: ha ancora senso un suo utilizzo nei paz. con IRC II stadio o rappresenta un ulteriore fattore di rischio? G Ital Nefrol 2018 – ISSN 1724-5990 – © 2018 Società Italiana di Nefrologia – Publisher OSC.

Un caso di grave acidosi metabolica associata all’assunzione di metformina trattato con CVVHDF e anticoagulazione regionale con sodio citrato

Abstract

La metformina è un farmaco antidiabetico orale, utilizzato per il trattamento del diabete mellito tipo II, l’acidosi lattica associata alla metformina presenta un’incidenza pari a 2-9 casi/100000 pazienti/anno con un’elevata mortalità (30%).

Abbiamo avuto il caso di una donna di 75 anni con acidosi metabolica associata all’assunzione di metformina, trattata mediante terapia renale sostitutiva (CRRT) con emodiafiltrazione continua veno-venosa (CVVHDF). Risultati: dopo un breve periodo di trattamento si è assistito ad una riduzione dei Lattati (da 16.8 mmol/L a 12.6 mmol/L) e ad un progressivo miglioramento dell’acidosi. In 72 ore si è ottenuta la ripresa della diuresi e successiva sospensione della CRRT. Conclusione: la CRRT, oltre a garantire il supporto all’insufficienza renale ed alla correzione dei volumi, ha permesso un rapido recupero dall’acidosi associata all’assunzione di metformina.

Parole chiave: metformina, acidosi lattica, CRRT, CVVHDF, citrato.

Introduzione

La metformina è un farmaco antidiabetico orale, utilizzato per il trattamento del diabete mellito tipo II, l’acidosi lattica associata alla metformina presenta un’incidenza pari a 2-9 casi/100000 pazienti/anno con un’elevata mortalità (30%) (1).

Abbiamo avuto il caso di una donna di 75 anni con acidosi metabolica associata all’assunzione di metformina.

Presentava, in anamnesi, un diabete iatrogeno per l’assunzione di metilprednisolone come terapia per la sua broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) e successiva terapia con il suddetto antidiabetico orale alla dose di 1800mg/die, suddivisi in tre somministrazioni (500/800/500). Da una settimana sindrome influenzale con un episodio di diarrea, disidratazione ed ipoalimentazione, progressiva dispnea.